單例模式是一種常用的軟件設(shè)計模式。在它的核心結(jié)構(gòu)中只包含一個被稱為單例類的特殊類。通過單例模式可以保證系統(tǒng)中一個類只有一個實例而且該實例易于外界訪問，從而方便對實例個數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源。如果希望在系統(tǒng)中某個類的對象只能存在一個，單例模式是最好的解決方案。

單例模式的要點有三個；一是某個類只能有一個實例；二是它必須自行創(chuàng)建這個實例；三是它必須自行向整個系統(tǒng)提供這個實例。在Python中，單例模式有以下幾種實現(xiàn)方式。

方法一、實現(xiàn)__new__方法，然后將類的一個實例綁定到類變量_instance上；如果cls._instance為None，則說明該類還沒有被實例化過，new一個該類的實例，并返回；如果cls._instance不為None，直接返回_instance，代碼如下：

class Singleton(object):   def __new__(cls, *args, **kwargs):    if not hasattr(cls, '_instance'):      orig = super(Singleton, cls)      cls._instance = orig.__new__(cls, *args, **kwargs)    return cls._instance class MyClass(Singleton):  a = 1 one = MyClass()two = MyClass() #one和two完全相同,可以用id(), ==, is檢測print id(one)  # 29097904print id(two)  # 29097904print one == two  # Trueprint one is two  # True

方法二、本質(zhì)上是方法一的升級版，使用__metaclass__（元類）的高級python用法，具體代碼如下：

class Singleton2(type):   def __init__(cls, name, bases, dict):    super(Singleton2, cls).__init__(name, bases, dict)    cls._instance = None   def __call__(cls, *args, **kwargs):    if cls._instance is None:      cls._instance = super(Singleton2, cls).__call__(*args, **kwargs)    return cls._instance class MyClass2(object):  __metaclass__ = Singleton2  a = 1 one = MyClass2()two = MyClass2() print id(one)  # 31495472print id(two)  # 31495472print one == two  # Trueprint one is two  # True

方法三、使用Python的裝飾器(decorator)實現(xiàn)單例模式，這是一種更Pythonic的方法；單利類本身的代碼不是單例的，通裝飾器使其單例化，代碼如下：

def singleton(cls, *args, **kwargs):  instances = {}  def _singleton():    if cls not in instances:      instances[cls] = cls(*args, **kwargs)    return instances[cls]  return _singleton @singletonclass MyClass3(object):  a = 1 one = MyClass3()two = MyClass3() print id(one)  # 29660784print id(two)  # 29660784print one == two  # Trueprint one is two  # True